Recherche zur Windkraftpumpe

Hallo,

ich bin Rolf und studiere an der HS Bremen Maschinenbau Fachrichtung Energietechnik. Im letzen Semester habe ich mit einer 4er Gruppe eine Winkraftpumpe unter der Leitung von Prof.Dr. Horst Crome entwickelt. Parallel hat eine zweite Gruppe dieses auch gemacht. Die Windkraftpumpe ist für eine Hilfsorganisation aus Hannover. Es sollte eine Pumpe sein die 3600 Liter/h Wasser aus einen 10m Tiefen Brunnen bei 7ms Wind fördert. Im Sommersemester wird aus den zwei Windrädern eins entwickelt damit der erste Prototyp gebaut werden kann.

Da Prof. Crome die Vermutung hat dass das Windrad welches eine Maßthöhe von 10m hat etwas groß sein kann um es in 3. Welt Ländern zu händeln. Hat er mich gefragt ob ich im Zuge meiner Bachelorthesis eine Leichtbauvariante mit etwas kleineren Dimensionen entwickeln möchte.

Die zweite Windkraftpumpe soll ca. 6,5 bis 7,5m hoch sein und möglichst viel Pumpen. Wahrscheinlich wird die Fördermenge bei ca. 2500 bis 3000 l/h liegen. Die Schnelllaufzahl soll bei 1 Liegen.

Nun zu meiner Frage. Gibt es fertige Pumpen oder Erfahrungen mit Pumpen dieser Leistung? Ich muss etwas vorarbeiten um die Dimensionen und Umfang der Thesis abzustecken. Ich würde mich freuen wenn jemand mir Informationen geben kann oder sinnvolle Quellen.

Gruß Rolf

Hallo Rolf

Ihr habt doch eine entwickelt ! wie sieht die denn aus, und was kann die , also welche Leistung und Abmessungen.
Wassermenge; Pumphöhe und grösse vom Antriebswindrad, von da würde ich weiterentwickeln.

Gruß Aloys.

Du kannst dir ja mal eine anschauen - wenn du von Bremen Richtung Elsfleth fährst...an der Stromer Landstrasse steht dann eine an linker Seite - hat etwa 3 Meter Durchmesser. Das Modell ist etwas lädiert, dreht aber noch. Ich habe den Namen grad nicht im Kopf aber den Anlagetyp Ansicht kenne ich, ist sicher schon 30 Jahre alt.

Gruß
Max

Hi,

die Pumpe die wir letztes Semester entwickelt haben hat einen Mast von 10m, einen Motordurchmesser von 3,4m und hat bei einer Schnelllaufzahl von 1 und bei 7m/s Windgeschwindigkeit eine Fördermenge von 3600l/h. Die Beiden Bilder oben zeigen die Pumpe mit 10m Masthöhe. Die Nabe ist noch einmal ca 0,5m höher.

Das ganze einfach etwas schrumpfen ist nicht so gut. Viele Sachen würden dann nicht mehr richtig funktionieren. Ausserdem ist soll die Pumpe möglichst leicht werden da weniger stahl auch gleich geringere Kosten bedeuten. Es sollte auch kein Problem sein. Ich hatte hauptsächlich den Rotor und die Steuerfahne berechnet. Bei der Steuerfahne war ich aber zum Schluss auf eine Sicherheit von 12 gekommen obwohl ich noch eine zusätzliche last von 100kg mittig angenommen habe. Wenn dort keiner draufsteht dann kann ich das Gewicht bestimmt halbieren. Der Rotor wiegt auch gute 150kg. Bei ersten Neuberechnungen kam ich zum Schluss das ich dort gut die hälfte an Gewicht einsparen kann. Wenn das bei den anderen Bauteilen ähnlich ist könnte ich von ca. 1,5t auf locker 800kg kommen. Des weiteren muss das ganze auch mit einfachen Mitteln zu bauen sein. Es soll nach Möglichkeit keine Dreh oder Fräsmaschine zum Einsatz kommen.

@Wieso: danke für die Links. Ich werde heute Abend mal genauer draufhauen

@Menelaos: Ich werde dort mal bei Gelegenheit langfahren. Das ist gut zu erreichen für mich.

@doelle4: siehe oben

@FamZim: Die Daten habe ich mal hier etwas genauer beschrieben. Dieses Windrad wird auch weiterentwickelt. Aber von einer anderen Person. Die die ich mache soll dann eine etwas kleinere aber vor allem leichtere Variante sein. In vielen 3. Welt ändern muss das ganze evtl. sogar zu Fuß transportiert werden.

Gruß Rolf

Auf Rügen stehen auch noch einige Windschöpfwerke: http://de.wikipedia.org/wiki/Windschöpfwerk_Lobbe

Hi,

So wie es aussieht wird der Rotor wohl etwas über 2,6m sein. Um es einfach zu halten und auch wegen dem Material werden die Motorblätter wahrscheinlich wieder aus Blech gefertigt. Das ist überall zu bekommen. Damit man möglichst wenig verschnitt hat soll ein Rotorblatt 1m lang sein. Der Aussendurchmesser wird sich dann aus der erforderlichen Erntefläche ergeben. Die Bleche werden wohl ca 1mm dick/dünn sein und auf Rohre geschraubt oder genietet. Evtl werde ich dann auch eine Möglichkeit einbauen die Blätter etwas zu verstellen. Zwölf an der Zahl werden es dann.

Der Mast wird aus Winkelprofilen gebaut und nach Möglichkeit verschraubt.

Beim Fundament kann man einiges an Beton einsparen wenn man es halbwegs tief ins Erdreich legt und mit viel Erde bedeckt. Wobei das immer ein Knackpunkt bleibt. Abspannung wollte ich vermeiden da die Wartung nicht immer gegeben sein wird.

Für die Gondel habe ich ein Aximutlager angefacht welches aus Messing besteht. So Dick das es dann auch locker 15 Jahre hält. Komischer weise bekommt man wohl Stehlager Weltweit. Das wird dann für die Welle verwendet.

Die Pumpe soll eine Kolbenpumpe werden damit man auch bei 10m tiefe noch an Wasser kommt. Ansaugen muss vermieden werden. Aber was Pumpen angeht bin ich noch ganz frisch. Da bin ich gerade dabei herauszufinden was gut, billig und einfach zu bauen ist.

Als Anhaltspunkt mal einige Teile die man wohl Weltweit bekommt:
- Blech
- Heizungsrohre
- Winkelprofile (Vorzugsreihen)
- U-profile (Vorzugsreihen)
- Dopper T (Vorzugsreihen)
- Stehlager
- Stäbe (Vorzugsreihen)

Ich werde mich mal gleich durch die ersten Links arbeiten und mal schauen was ich in Erfahrung bringen kann.

Danke

Hallo

Ein großes Problem wird die zu überwindende Höhe sein.
Die ist immer gleich hoch .
Dazu benötigt sie ein sehr hohes Drehmoment, ziemlich egal wie schnell sie dann dreht.
Also vom Anlauf an muß sie die 10 Meter überwinden, mit dem endsprechenden Gegendruck.
Für Wenig Wind müsste da ein Getriebe zwischen, um dann überhaubt etwas zu Pumpen !
Das gilt für alle Pumpen, ob Kolben oder Zahnraht, und Kreiselpumpen brauchen eine Mindestdrehzahl, damit da etwas oben ankommt.

Gruß Aloys.

Zur Lösung des Problemes wird es höchstwahrscheinlich eine Hubkolbenpumpe die unten im Brunnen sitzt. Somit gibt es ein recht festes Gewicht für Wasser und Pumpe. Dieses habe ich angemacht durch ein Gegengewicht zu kompensieren. Somit müsste nur noch die Reibung und die Wassermenge pro Hub überwunden werden. Das sollte dann funktionieren. Getriebe wollte ich vermeiden.

Guck dir doch mal die Windpumpen von Molzan an.
die sind recht schlicht gehalten, nicht gerade teuer und ganz simpel von der aufbauweise her.

antrieb der kolbenpumpe per excenter
rotordurchmesser ca 1,3 m
höhe knapp 7 m


recht leicht und sehr robust

http://www.molzan-windkraftanlagen.de/

LG Benny

hallo,

das problem bei diesen windrädern ist :

das windrad muss über dem brunnen stehen.

es müssen hohe massen bewegt werden, pumpgestänge, bei einer kolbenpumpe

hohes drehmoment erforderlich....

wie wär es denn mit einer http://de.wikipedia.org/wiki/Mammutpumpe .

einfach ein alter lkw kompressor an ein windrad getüdelt, die pressluft dann mit KP rohr in den brunnen geleitet.

ihr seid doch ingenöre, rechnet das doch mal durch, würde mich sehr interessieren.

wenn es tech. sinn macht, würde ich sowas gerne bauen. unser brunnen ist 55m tief.

grüsse vom balaton

biowinzer